A vALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DA GASOLINA"C" COMUM COMERCIALIZADA NA CIDADE DE SÃO LUÍS-MA

Antonio Araújo dos Santos'Gilson Vitorino de Assunção"Victor Elias Mouchrek Filho ••

RESUMO

Dentre as fr~btidas com a destilação do petróleo, está a gasolina,[ue é utilizada como combustível automotivo, suas 'características e

especificações são regulamentadas pela Agência Nacional do Petróleo- (ANP). Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade dasdiferentes marcas de gasolina comum do tipo C comercializada na cidadede São Luís. Foram realizados ensaios de aspecto, densidade, teor deálcool, destilação e resíduo, em amostras de 41 postos diferentes,localizados na cidade de São Luís-MA. Nos ensaios de aspecto edensidade, não se observou divergência nos resultados em relação aoespecificado pela ANP. Na determinação do teor de álcool os resultadosdemonstraram que 41,5% das amostras estavam fora das especificações.

Palavras-chave: gasolina; controle; qualidade; análises físico-química

ABSTRACT

Among the petroleum fractions obtained thru its distilation, the gasolineis used as an automotive fuel in spark ignition engines. The gasolinecaracteristics and limits ofspecification are stabilished and regulated bythe Brasilian Govemment through the "Agencia Nacional do Petróleo"(ANP). This work had as objective to evaluate the quality of ordinarygasolíne (C type) distributed and commercialized in the São Luis city marketPhysical-chernical assays like aspect, density, acohol content, distilationlemperature profileand residuewere performed in gasoline samples from41 different service stations located in São Luís city. It was found noproblems related with lhe aspect and density assays and all the samplesresults were inside the specification limits. Nevertheles, 41,5% of thesamples were out of specification related to the alcohol content assay.

Keywords: gasoline; control; qualíty; analyses physical chemistry.

'Supervisor Técnico do Laboratório de Análise e Pesquisa em Quimica Analítica de Petróleo da Univer-sidade Federal do Maranhão"Químico Industrial• "Professor adjunto, Doutor, do Departamento de Tecnologia Química da Universidade Federal doMaranhão

]I INTRODUÇÃO

A gaselina é um combustível de-rivado do petróleo, sendo constituídobasicamente por hidrocarbonetos aro-máticos, olefaaicos e saturados, forma-dos por cadeias carbônicas com 4 a 12átomos de carbeno.podendo conter tam-bém compostos. de enxofre-nitrogênioe metais em lDaIDca concentração (SIL-V,A et el., 1992 e ANDERSSON et aI"1999)_

A Agência Nacional do Petróleo-(ANP}; órgão do governo federal queregulamenta e fiscaliza a produção dis-Iliibmti:çãoe revenda de todo cornbustí-weFcomercializado no Brasil, definectlOlS tipos de gasolina para uso em au-tomóveis: a gasolina tipo A, produzidape as refinarias e entregue às distri-buidoras e a gasolina tipo C, que seencontra disponível nos postosrevendedores, é preparada pelas com-panhias distribuidoras adicionando ál-cool etílico anidro à gasolina A (ANP,portaria 71, 1998).

A gasolina automotiva é produ-zida de modo a atender certos requi-sitos definidos de qualidade, visando

~obrir as exigências dos motores alémã~-mitir que a emissão depoluentes esteja dentro dos níveisaceitáveis pela legislação vigente(MIYAGA WA e.L~, 1998 ePUMPHREY et al., 20<Jo)--hs-ca-racterísticas de qualidade da gasoli-na são fixadas pela ANP. Asca:acterísticas que definem a quali-dade de uma gasolina são a

volatilidade e a capacidadeantidetonante. Em um segundo gru-po, estão as características gerais doproduto, como teor de goma, períodode indução e corrosividade, queobjetivam garantir a integridade desuas propriedades e a não ocorrên-cia de danos ao sistemas de cornbus-tíveis .des veículos. Em um últimogrupo, enquadram-se as característi-ca relacionadas com a saúde públicae preservação do meio ambiente,como teor de enxofre e benze no(ZHAO et al., 1999 e IOB et al.,1998). A inexistência de um progra-ma de controle de qualidade adequa-do para combustíveis comercializadosno estado do Maranhão pode estimu-lar a prática de adulterações. Estetrabalho teve como objetivo principalo levantamento de subsídios que per-mitam verificar a qualidade dos com-bustíveis comercializados na cidadede São Luís.

Os resultados dos ensaios foramcomparados com as especificaçõesconstante na Portaria ANP n? 71/98,em vigor no período da realização des-te trabalho, primeiro semestre de 1998.As características que sofreram alte-rações estão indicadas na tabela 1.Como se pode observar a portaria atu-almente em vigor, 309/200 I, alterouconsideravelmente as especificaçõesconstante na tabela 1. Essas modifi-cações são suficientes para influir naqualidade da gasolina principalmenteno tocante ao desempenho dos moto-res e na percentagem de poluentesemitidos.

Cad. Pesq., São Luís, v. 13, n. 2, p. 16-24, jul./dez. 2{yJ2. 17

20± 1 25± 1 Para determinação do aspecto10% evaporado, máx 'c 70 65 seguiu-se a orientação da Portaria ANP50% evaporado, máx 'C 140 80 n° 71/98, em vigor no período de real i-90% evaporado, máx 'c 200 190 zação deste trabalho. segunda a qual aMON, min, -- ~ ...:---_80 - 82 '-=E::.::nx.:.::o=fr.::!.e,.:.:.m=áx~~,,--_..::,~s;:onv='m~--.:o:..:,1c::5__ .:::.0l.!.j:---"gasolina.deveãpresentar-se "límpida e

isenta de impurezas", e que recomen-da, para realização dos ensaios, o mé-todo NBR 7148. O procedimentoadotado para determinar o aspecto,consistiu em colocar 1000 ml da amos-tra de gasolina em uma proveta de 1000ml e observar durante 15 minutos se hápresença de substâncias em suspensão.

Tabela 1 - Característica que sofreramalterações nas suas especificações'

Portaria ANP 71/1998 para a PortariaANP 309/2001

Característica Unidade 71/1998 30912001AEAC %vol

2 MATERIAIS E MÉTODOS

2.1 Amostragem

As 41 amostras de gasolina C uti-lizadas, foram coletadas em postos di-ferentes, com intervalo 2 meses entrea primeira e a última coleta, coletando-se uma amostra em cada posto, inde-pendente do número de bombas outanque.Tendo-se o cuidado de coletaramostra de todas as distribuidoras.Após a coleta, feita em frasco depolietileno de dois litros, as amostras,identificadas, foram levadas ao Labo-ratório de Química Industrial Orgânicado Departamento de Tecnologia Quí-mica da Universidade Federal doMaranhão, onde foram mantidas emgeladeira. Da coleta até a realizaçãoda última análise procurou-se manterum intervalo inferior a 48 horas. As seisdistribuidoras das quais coletou-se asamostras, foram aqui denominadas deA, B, C, n, E e F; tendo sido coletadodez amostra de A, dez de B, dez de C,sete de D, três de E e uma de F. Asdistribuidoras que foram coletadas me-nos amostras é por apresentarem me-

18

nos postos em São Luís. As amostrasforam coletadas nos meses de março eabril de 1998.

2.2 Aspecto

2.3 Densidade a 20/4°C

O procedimento adotado nos en-saios para determ inar a densidade nasamostras de gasolina foi baseado naABNT através da Norma NBR 7148.O procedimento consistiu em colocar aamostra de gasolina em uma provetade 1000 ml, imergir o densímetro naproveta; atingido o equilíbrio, verificou-se o ponto de afloramento da haste, si-multaneamente observou-se '.' àtemperatura da amostra utilizando jlm·termômetro de mercúrio 7C, ~O /densímetro usado é específico paradensidade 20°C/4°C, escal . fie 0,700 ~0,750 g/ml e 0,750 a 0,8.:00g/ml.

L4- Á.~::'''ol etí .~co anidro-com b·ustível

o procedimento adotado mms en-saios ~ determinar o teor de álcoolnas ~tras de gasolina, foi 'baseado

C ~d Pe!i.q,/8fioILuís, v. 13, n. 2, p. 16-24,,JjuUdez. 2002.

na ABNT através da Norma NBR13992, que regulamenta os procedimen-tos utilizados em ensaios para verifica-ção do teor de álcool em gasolina. Oprocedimento consistiu em colocar 50ml de amostra em uma proveta gradu-ada de 100 ml, adicionar solução decloreto de sódio a 10% até completar ovolume, colocou-se a tampa e inverteu-se, suavemente, a proveta por dez ve-zes para completa extração do álcoolpela fase aquosa, deixou-se em repou-so por 15 minutos, para permitir a se-paração das duas fases. O teor deAEAC presente na amostra foi calcu-lado através da equação:

%AEAC = [(A - 50) x 2] + 1.Em que A é o volume final da camadaaquosa. De acordo com a legislação emvigor no período de realização do tra-balho, Portaria ANP 71/98, o teor deálcool na gasolina deve ser de 20% ± I.

2.5 Destilação

Os ensaios de destilação dasamostras, foram realizados, conformea Norma NBR 9619 que regulamentaos procedimentos de destilação a serutilizados em ensaios para verificaçãoda qualidade da gasolina. O procedi-mento consistiu em colocar 100 ml daamostra em um balão de destilação de125 ml unido a um condensador e estea uma proveta graduada de 100 ml, for-neceu-se calor, através de uma resis-tência elétrica e sob condiçõescontroladas, anotou-se a temperaturaem que iniciou a destilação e a cada 5ml destilado. Para verificar o ponto fi-nal da destilação, observou-se a drena-gem em volume de condensado docondensador para a proveta, em inter-

vaio de dois minutos, até que duas ob-servações sucessivas coincidissem, ovolume e a temperatura corresponden-te a ultima observação foi consideradocomo fmal da destilação.

2.6 Resíduo

O procedimento adotado nos en-saios para determinar o teor de resíduoem gasolina nas amostras foi baseadona Norma NBR 9619, que determinaos procedimentos utilizados em ensaiopara verificação do teor de resíduo dedestilação na gasolina. Ao fmal da des-tilação, após o balão ter sido resfriado,'transferiu-se o conteúdo para uma pro-veta graduada de 10 ml, deixou-se obalão escoando até que nenhum acrés-cimo apreciável no volume fosse ob-servado. Anotou-se o volumerecuperado na proveta como sendo oresíduo de destilação. De acordo coma Portaria 71/98, o teor de resíduo deveser de no máximo 2%.

3 RESULTADOS EDISCUSSÃO

Neste trabalho avaliou-se as ca-racterísticas físicas de 41 amostras degasolinas C comum comercializadas nacidade de São Luís-MA. Foram reali-zados ensaios para determinação de:aspecto, destilação, resíduo, teor de ál-cool e densidade. As especificaçõesdas características para gasolinaautomotiva estão indicadas na PortariaANP n° 71/98, em vigor quando da re-alização deste trabalho.

No ensaio de aspecto realizadonas 41 amostras, não foi observada apresença de substâncias em suspensão.

Cad. Pesq., São Luís. v. J 3, n. 2,p. J 6-24, jul.ldez. 2002. 19

Estes resultados estão de acordo comas especificações da Portaria ANP 71/98, que trata das características da ga-solina C.

A tabela 2 mostra os resultadosdos ensaios de densidade para a médiade cada marca realizado nas amostrasde gasolinas. A maior densidade encon-trada foi de 0,7688, enquanto que amenor foi 0,7424. A variação do des-vio padrão entre as amostras, foi muitopequena, como pode ser visto na Tabe-la 2. A Portaria ANP 71/98 referentea gasolina, não especifica valores paraa densidade.

Tabela 2 - Média dos resultados dasanálises de densidade 20°C/4°C dasamostras de gasolina por bandeira e

respectivos desvio padrão

Marca Densidade: Desvio N°20°C/4°C Padrão Amostras

A 0,7460 0,0078 10B 0,7523 0,0084 10C 0,7523 0,0091 10D 0,7565 0,0066 7E 0,7621 0,0066 3F 0,7440 1

A Portaria ANP 71/98 estabele-ce que a gasolina C deve ser constituí-

I da por 80% de gasolina e 20% de álcooletílico anidro. Os resultados dos ensaiosobtidos para teor alcoólico encontram-se na tabela 3. Conforme se observa háum número considerável de postos compercentagem de álcool fora do especifi-cado, um total d<141,5% (17 postos); amarca E apresentou 100% das amos-tras fora das especificações; seguida daD com 71,4% e B com 40%.

20

Tabela 3 - Número de amostras avaliadase percentagem (%vlv) de não

conformidades referente ao teoralcoólico

Teor~arc~_~~_!~ ~~'!..~!!!:!'..__!'~_!lC%

T

A

B

C

D

EF

237

6

8

2

O1

19,019,319,519,3

19,317,9

19,0

17 41,53 30,04 40,0

2 20,0

5 71,43 100,0O 0,0

4110JO10

7

31

T=total; C= conforme; NC= Não conforme.

As temperaturas limitesestabelecidas pela ANP, através daPortaria ANP 71/98 para destilaçãoda gasolina C, são: 10% evaporado,'70°C máximo; 50% evaporado, 140°Cmáximo; 90% evaporado, 200°C;PFE; 220°C máximo.

Os resultados obtidos nos ensai-os de destilação da gasolina, encon-tram-se na tabela 4. Nãoapresentaram divergência em relaçãoao que determ ina a portaria da ANP71/98, referente aos pontos que devemser monitorados.

Tabela 4 - Valores referentes àtemperatura média obtida para cadamarca em cinco pontos da curva de

destilação

------t----Te;;;-pe;:;;;;-;:aoc------p~..!!~di'.A...J ..}!__L<;::._.I.. ...!>_I_~.L!':_

Início 39,9 38,8 39,2 39,4 43,6 39,510% 52,7 51,9 52,2 52,8 55,3 50,5.50% 71,6 72,1 71 72,5 73,3 71,590% 180,0 184,9 182,7 184,9 186,0 190,5Final 193,4 200,1 196,6 201,0 201,3 207,5

Cad. Pesq., São Luís, v. /3, n. 2, p. /6-24, jul./dez. 2002.

A percentagem de recuperaçãoobtida na destilação das amostras degasolina, somando destilado mais resí-duo, para cada amostra foi as seguin-tes: marca A 98,16; marca B 98,67;marca C 97,16; marca D 99,21; marcaE 98,20 e marca F 98,75. Como se podeobservar o maior percentual de perdaocorrida durante os ensaios de destila-ção foi observado para a marca C.

Tabela 5 - Percentagem vtv de gasolinarecuperada, para cada marca, durante a

destilação

Marca Recuperado %

T

A

BC

DEF

98,3698,16

98,67

97,16

99,21

98,298,75

Os resu Itados para teor deresíduos, obtidos nos ensaios realizadosnas amostras de gasolina encontram-se na tabela 6, conforme se observatodas as marcas apresentaram médiaabaixo dos 2%, máximo permitido.

Tabela 6 - Número de amostras avaliadose percentagem de não conformidades

referente ao teor de resíduo

Marca Postos C Mtdia % v/v NC NC %

T 41 23 1,19 O 0,0

A 10 7 1,16 O 0,0

B 10 6 1,17 O 0,0

C 10 8 1,16 O 0,0

O 7 2 1,21 O 0,0

E 3 O 1,20 O 0,0

F 1 1 1,25 O 0,0

Os dados obtidos na destilação po-dem ser representados por uma curva(volume temperatura), em que se acom-panha todo o comportamento apresenta-do pelas amostras durante todas as etapasda destilação. Nas figuras I a 6 apre-sentam-se as curvas de destilação para amédia de cada marca de gasolina. Pode-se observar que todas as amostra apre-sentaram para os primeiros 60%destilados uma inclinação na curva dedestilação bem menos acentuada do quepara os outros 40% restante. Esse fatopode ser atribuído à presença de álcooletílico anidro combustível na gasolina.Como o álcool possui volatilidade próxi-ma das frações mais leves da gasolina,essa mistura de álcool e frações levesacabam sendo destiladas primeiro, cons-tituindo os primeiros 60ml.'-' 24

21

18, 15Ô; 12

Z 90~ 60 ••••••••••••

E 30~

•..

•

o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10

volume(mL

Fig.l: Curva de destilação média para ospostos da marca A

24

21

18

~15

~ 12

i 90·E ••••••~ 60 •••••

30

..

o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10

Volume(mL

Fig.2: Curva de destilação média para ospostos da marca B

Cad. Pesq., São Luís, v. 13, n. 2, p. 16-24,jul.ldez. 2002. 21

24

...........

21 :,.. ~ 15

~~ 12

o 90Ê;!. 60

30

o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10

Fig.3: Curva de destilação média para ospostos da marca C

24

21 ,,~ ta ,

•e 15 .

•.a12

,e •"C- 90E ......" 60 ....,... ,.

30

o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10

Volume(mL

Fig.4: Curva de destilação média para ospostos da marca D

24

21 ••18 •

Ê ••I! 15 •312 •~ •~ 90E

{!! ••••••••• •••60

30

o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10Volume (mL

Fig.S: Curva de destilação média para ospostos da marca E

22

24

21 "18

,Ê ,

15 ,I! ,3 12 ,5 90Ê ......~ 60 ••• + •••

30

o 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10

Volume (mL

Fig.6: Curva de destilação média para ospostos da marca F

4 CONCLUSÃO

Das 41 amostras de gasolina Ccoletadas em diferentes postos de SãoLuís e analisadas, através dos ensaios deaspecto, densidade, teor de álcool, desti-lação e resíduo por evaporação, os resul-tados obtidos apresentaram índiceconsiderável de amostras não conforme .

Apenas em dois ensaios; teor deálcool e destilação, foi detectado nãoconformidade.

Para o teor de álcool na gasoli-na, houve um número considerável depostos com percentagem de álcoolfora do especificado, um total 17 pos-tos ou 41,5%. As marcas A e B apre-sentaram 40% de seus postos foradas especificações; a marca C 20%;a D 71,4%; a E 100% e F 0% .

Quanto a destilação, das marcasavaliadas apenas a denominada de Fapresentou em 90% evaporado, tem-peratura superior ao especificado.Todas as outras amostras apresenta-ram resultados dentro do especifica-do pela Agência Nacional doPetróleo (ANP).

Cad. Pesq., São Luís, v. 13, n. 2, p. 16-24,jul./dez. 2002.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem, ao Prof.Enéas Araújo Dias (in memoriam) pelacolaboração prestada.

REFERÊNCIAS

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